[发明专利]专用于金属板材的超双疏涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及专用于金属板材的超双疏涂料，所述涂料由下述混合液涂覆而成，该混合液由以下组分按照以下质量份配制而成：成膜物质40‑60份、有机溶剂25‑35份、防水防油剂5‑10份、碳纳米管5‑20份。本发明工艺简便、成本低廉、便于工业化生产。本发明使用的防水防油剂为含低表面能的氟类的丙烯酸聚合物，其与成膜物质的结合比较牢固，避免发生迁移，降低疏水疏油的性能。本发明使用单壁的碳纳米管颗粒，提供有效的空间支架，有利于空气的截留，对固体表面的不润湿性起到一定的支撑。

技术领域

本发明涉及超双疏涂料及其制备方法，具体涉及专用于金属板材的超双疏涂料及其制备方法。

背景技术

表面润湿性(wettability，又称浸润性)是自然界最常见的现象之一，也是固体表面的一个重要特性，它在日常生活和工农业生产中发挥着重要作用。目前研究颇多的超疏水层在油性污染物面前却无能为力，因此开发一种既疏水又疏油的涂料势在必行。

双疏涂料是一种特殊的润湿行为，近几年来研究的热点。双疏涂料指能够同时疏水、疏油的一种涂料。双疏涂料是指对水和油的接触角都大于90°，而超双疏涂料是指对水和油的接触角都大于150°的涂料。这种既疏水又疏油的涂料能够降低固体的表面自由能，可用于油井、地热开采、地下采矿的管道内壁上，以防止石油等需输送物质对管道内壁的黏附，从而减少管道内壁的阻塞和运输过程中的能量损耗问题；可用于纺织物表面以制备防水、防油、防污染的服装；可用于汽车窗户、建筑物玻璃幕墙以达到拒水、防尘、防雾的要求；还可用于船舶、飞机、大型建筑物、桥梁等的外表面涂饰，从而达到防腐、防污染、减阻、减小摩擦等效果。正是这些诱人的潜在应用价值激起了人们的广泛关注。

研究表明，固体表面的润湿行为与表面能与表面的粗糙度有关。超双疏壳通过在低表面能上修饰构建微纳米的粗糙度或是在微纳米的结构上修饰低表面的物质。近年来，虽然双疏涂料的研究取得了许多成果，而成本问题、合成苛刻以及低表面能引起的附着力以及不耐磨的问题阻碍其大规模生产、工业化的进程。因此开发一种工艺简便、生产成本低廉而适合大规模生产的耐磨的双疏涂料迫在眉睫。

发明内容

本发明提供了专用于金属板材的超双疏涂料及其制备方法，它解决了目前由于双疏涂料的成本高、合成苛刻、附着力较差以及不耐磨的问题。本发明制备工艺简单、耐磨性好、疏水疏油性能优异。

本发明技术方案如下：

专用于金属板材的超双疏涂料，所述涂料由下述混合液涂覆而成，该混合液由以下组分按照以下质量份配制而成：

所述的有机溶剂为N-甲基-2-吡咯、二甲亚砜或环丁砜的一种；

所述的成膜物质为聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚砜、聚醚醚酮的一种；

所述的防水防油剂为聚丙烯酸(甲基丙烯酸)全氟辛酸乙二醇酯、聚丙烯酸(甲基丙烯酸)全氟辛酸丙二醇酯或聚甲基丙烯酸(甲基丙烯酸)β-(N-全氟辛基)氨基乙酯的一种。

进一步地，所述的成膜物质优选为聚醚醚酮。

所述的有机溶剂优选为二甲亚砜。

进一步地，所述的碳纳米管为粒径为50-200nm的单壁的碳纳米管。碳纳米管为粒径为100nm的单壁的碳纳米管。

专用于金属板材的超双疏涂料的制备方法，包括如下步骤：

1)金属板材的预处理：

将金属板材用320-450目的砂纸在其表面打磨出均匀的细纹，然后用无水乙醇或丙酮擦拭干净后备用；

将经上述步骤打磨过的金属板材浸入浓度为0.1-0.5M/L的HCl溶液中，浸泡20-50min，然后用去离子水清洗干净，最后放入沸水中浸泡30-40min，晾干后备用；